CN202101855U - 燃气轮机试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃气轮机试验台，包括：第一箱体，具有放置燃气轮机的内腔，并设有与内腔相连通的第一进气口；热交换器组件，与第一进气口边壁相连，并向外延伸形成进气通道；以及排气管，一端与放置在内腔中的燃气轮机的排气管道相连通，另一端穿过进气通道向外延伸；其中，排气管的外径小于进气口的内径。本实用新型所提供的燃气轮机试验台，结构简单，成本较低，通过采用间接换热的方式增加流入试验台的空气的温度，不但减低了费用，同时避免了燃气污染给燃气轮机测试带来的不必要的影响。

Description

燃气轮机试验台

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机测试领域，尤其是涉及一种燃气轮机试验台。

背景技术

高温试验、湿热试验是燃气轮机研制过程中必不可少的鉴定试验之一，在燃气轮机的设计和研制定型过程中都需要对其进行模拟实际高温环境和高温高湿环境条件下运行考核。目前，这种模拟实际高温环境和高温高湿环境条件下运行的考核通常采用的方法有两种：一种是寻找合适的高温、高湿自然环境；二是试验台进气加温。

采用第一种方法时，如果燃气轮机的研制所在地的自然环境能够满足的条件下，具有费用低的优势。在当地自然环境不能满足时，需在全国范围内寻找合适的地区进行试验，然而，即使找到了合适的地区，其可试验的时间也非常有限；一旦试验出现问题，如不能及时解决就只能等待下一个高温环境周期，使得研制周期受自然环境的影响很大。且这种自然环境试验法操作过程中甚至还需建立移动的试验台，增加了费用。

采用第二种方法时，通常是在燃气轮机试验台上设计电加热的进气加温装置，采用电加热的方式对进口空气进行加热。这种方式适用于空气流量不大的发动机，其耗电量较大，成本较高。同时为保证进口温度均匀，进口转接段加工复杂。为了降低成本，还有采用直接加温法的燃气轮机试验台，这种直接加温法是把将低温空气与由燃气轮机所排出的高温燃气掺混后流入试验台，这种直接加温法能提高进气温度又称为废气加温法，其优点是简单易行，缺点是进入发动机的气流被燃气污染，容易影响燃气轮机中发动机的测试结构。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术不足，提供一种结构简单，费用低，流动损失小，加温快，温度分布好的燃气轮机试验台。

为此，本实用新型提供了一种燃气轮机试验台，包括：第一箱体，具有放置燃气轮机的内腔，并设有与内腔相连通的第一进气口；热交换器组件，与第一进气口边壁相连，并向外延伸形成进气通道；以及排气管，一端与放置在内腔中的燃气轮机的排气管道相连通，另一端穿过进气通道向外延伸；其中，排气管的外径小于进气口的内径。

进一步地，上述热交换器组件由多段可拆卸的热交换器依次连接构成。

进一步地，上述第一箱体上还设有与内腔相连通的第二进气口，第二进气口中安装有进气调节组件。

进一步地，上述进气调节组件包括：壳体，安装在第二进气口内，壳体设有多个第一通孔；封堵件，与壳体配合连接，可选择性地密封部分第一通孔。

进一步地，上述还包括加湿系统，加湿系统通过设置在第一箱体上的第三进气口与第一箱体的内腔相连通。

进一步地，上述加湿系统与第三进气口之间设有开关阀门。

进一步地，上述第三进气口靠近燃气轮机的进气端，且高于燃气轮机的进气端的水平位置设置。

进一步地，上述第三进气口设置在第一箱体中与燃气轮机的进气端相对应的侧壁上。

进一步地，上述还包括进气管，设置在第一箱体内腔中，一端与燃气轮机的进气管道相连通，另一端呈锥形向外扩张。

进一步地，上述第一箱体的内腔中设有放置燃气轮机的燃气轮机安装架，进气管和/或排气管放置在燃气轮机安装架上。

进一步地，上述还包括第二箱体，第二箱体包裹在第一箱体的外周，其上间隔预定距离设置有第四进气口和出气口，排气管穿过出气口向外延伸，排气管与出气口之间的配合表面密封配合。

本实用新型的有益效果：本实用新型所提供的燃气轮机试验台，结构简单，成本较低，通过采用间接换热的方式增加流入试验台的空气的温度，不但减低了费用，同时避免了燃气污染给燃气轮机测试带来的不必要的影响。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

附图构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型，附图示出了本实用新型的优选实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。图中：

图1示出了根据本实用新型实施例的燃气轮机试验台的结构示意图；以及

图2示出了根据本实用新型实施例的燃气轮机试验台中进气调节组件的俯视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但如下实施例以及附图仅是用以理解本实用新型，而不能限制本实用新型，本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，图1示出了根据本实用新型实施例的燃气轮机试验台的结构示意图。

在图1所示的本实用新型实施例中，该燃气轮机试验台包括第一箱体1、热交换器组件2、以及排气管3。第一箱体1的内部具有放置所述燃气轮机的内腔，并设有与该内腔相连通的第一进气口11。热交换器组件2与第一进气口11边壁相连，并向外延伸形成进气通道；排气管3一端与放置在内腔中的燃气轮机的排气管道相连通，另一端穿过进气通道向外延伸。其中，排气管3的外径小于进气口11的内径。排气管3的外径小于进气口11的内径，使得排气管3的外周与进气口11的内周之间具有足够的空间，以保证外部空气能够进入到第一箱体1的内腔中。

燃气轮机运行过程中吸入外部空气，排出具有较高温度的燃气，这些高温燃气通过与燃气轮机的排气管道相连通的排气管3向外排出，排出过程中燃气携带的热能透过排气管3的管壁向热交换器的肋片和四周扩散，加热排气管3与由热交换器组件2所形成的进气通道之间被燃气轮机所吸入的空气，热交换器组件2通过热能转换，再次加热进入第一箱体内腔中空气使得这部分空气具有一定温度。具有这种结构的燃气轮机试验台不但结构简单，制作成本较低，且通过采用间接换热的方式增加流入试验台的空气的温度，不但减低了试验费用，同时避免了燃气污染给燃气轮机测试带来的不必要的影响。同时，该燃气轮机试验台不受外部自然条件的影响，任意时间可进行测试，缩短了燃气轮机的研制周期。其中，上述的第一箱体1可以是通过使用安装板与地面配合形成一个密封的空间。这种结构容易安装、拆卸。

对于不同的燃气轮机，对测试温度有所不同，为此，在本实用新型所提供的燃气轮机试验台中热交换器2组件可以由多段可拆卸的热交换器依次连接构成。使用过程中，可根据待测燃气轮机的实际需要，选择热交换器2组件中热交换器的段数，以控制流入第一箱体内腔中空气的温度。

为了能够更好的控制第一箱体1内腔中空气的温度，在第一箱体1上还设有与内腔相连通的第二进气口13，第二进气口13中安装有进气调节组件4。进气调节组件4能够调节从第二进气口13流入第一箱体1内腔中空气的流入量，由第二进气口13流入第一箱体1内腔中的冷空气与内腔中原有的热空气混合，能够降低第一箱体1内腔中空气的温度，以配合不同的燃气轮机使用。如图2所示，优选地，进气调节组件4包括安装在第二进气口13内壳体41，壳体41上设有多个第一通孔43；进气调节组件4还包括与壳体41配合连接的封堵件45，该封堵件45可选择性地密封部分第一通孔43。该壳体41与封堵件45的结构可有多种选择，只要能够实现可选择性密封、打开设置在壳体41的第一通孔43，以达到控制由第二进气口13流入第一箱体1内腔中冷空气的量即可。例如，可在壳体41的外侧铺设塑料薄膜，以密封壳体41上第一通孔43，此时塑料薄膜即为封堵件45。

为了能够同时满足高温、湿热环境中的燃气轮机的相应测试，在本实用新型所提供的燃气轮机试验台中还包括加湿系统5，该加湿系统5通过设置在第一箱体1上的第三进气口15与第一箱体1的内腔相连通。加湿系统5设有加湿器，加湿器所产生的水蒸气通过第三进气口15流入第一箱体1的内腔中，使得第一箱体1的内腔中同时具有高温、湿热环境，以符合燃气轮机的相应测试。优选地，加湿系统5与第三进气口15之间设有开关阀门51。通过开关阀门51的操作实现高温、湿热环境的转换，并能够控制加湿系统5所加入的水蒸气，使水蒸气在有限的空间内与高温空气进行掺混，达到预定的湿度，以符合不同燃气轮机对测试条件的要求。更为优选地，第二进气口15靠近燃气轮机的进气端，且高于燃气轮机的进气端的水平位置设置。优选地，该第三进气口15设置在第一箱体1中与燃气轮机的进气端相对应的侧壁上。这种结构更利于加湿系统5的快速应用。

为了保证燃气轮机测试的稳定进行，在本实用新型所提供的燃气轮机试验台中还包括进气管6，进气管6设置在第一箱体1内腔中，一端与燃气轮机的进气管道相连通，另一端呈锥形向外扩张。具有这种呈锥形向外扩张的进气管6，能够保证燃气轮机测试过程中，所吸入的空气的稳定流通，避免出现空气紊乱的现象。

为了保证燃气轮机测试的稳定进行，在本实用新型所提供的燃气轮机试验台中还包括设置在第一箱体1内腔中的燃气轮机安装架7，以固定燃气轮机的安装位置。上述进气管6和/或排气管3可以放置在该燃气轮机安装架7上具有这种结构的燃气轮机试验台在对燃气轮机进行测试时，能够形成稳定的操作流程，降低操作人员的操作强度。

为了更好地避免由第一进气口11流入空气与由排气管3排出的燃气掺混，影响测试结果，在本实用新型所提供的燃气轮机试验台中还包括第二箱体8，第二箱体8包裹在第一箱体1的外周，其上间隔预定距离设置有第四进气口81和出气口83，排气管3穿过出气口83向外延伸，排气管3与出气口83之间的配合表面密封配合。具有这种结构的燃气轮机试验台，将第二箱体8上的第四进气口81与出气口83间隔预定距离设置，以保证燃气轮机所吸入和排除的气体不掺混，进一步保证燃气轮机的测试环境，同时设置在第二箱体8上的出气口83能够为排气管3提供稳定的支撑，减少另外制作排气管3支撑架的费用。

本实用新型所提供的燃气轮机试验台结构简单，制作成本较低，通过利用燃气轮机本身的废气，无需借助外界能量，采用间接换热的方式增加流入试验台的空气的温度，不但减低了测试费用，同时避免了燃气污染给燃气轮机测试带来的不必要的影响。且该试验台在不工作时，可作排气管道使用，增加了其实用性，避免了试验台的空置。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种燃气轮机试验台，其特征在于，包括：

第一箱体(1)，具有放置所述燃气轮机的内腔，并设有与所述内腔相连通的第一进气口(11)；

热交换器组件(2)，与所述第一进气口(11)边壁相连，并向外延伸形成进气通道；以及

排气管(3)，一端与放置在所述内腔中的所述燃气轮机的排气管道相连通，另一端穿过所述进气通道向外延伸；

其中，所述排气管(3)的外径小于所述进气口(11)的内径。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机试验台，其特征在于，所述热交换器(2)组件由多段可拆卸的热交换器依次连接构成。

3.根据权利要求1所述的燃气轮机试验台，其特征在于，所述第一箱体(1)上还设有与所述内腔相连通的第二进气口(13)，所述第二进气口(13)中安装有进气调节组件(4)。

4.根据权利要求3所述的燃气轮机试验台，其特征在于，所述进气调节组件(4)包括：

壳体(41)，安装在所述第二进气口(13)内，所述壳体(41)设有多个第一通孔(43)；

封堵件(45)，与所述壳体(41)配合连接，可选择性地密封部分所述第一通孔(43)。

5.根据权利要求1所述的燃气轮机试验台，其特征在于，还包括加湿系统(5)，所述加湿系统(5)通过设置在所述第一箱体(1)上的第三进气口(15)与所述第一箱体(1)的内腔相连通。

6.根据权利要求5所述的燃气轮机试验台，其特征在于，所述加湿系统(5)与所述第三进气口(15)之间设有开关阀门(51)。

7.根据权利要求6所述的燃气轮机试验台，其特征在于，所述第三进气口(15)靠近所述燃气轮机的进气端，且高于所述燃气轮机的进气端的水平位置设置。

8.根据权利要求7所述的燃气轮机试验台，其特征在于，所述第三进气口(15)设置在所述第一箱体(1)中与所述燃气轮机的进气端相对应的侧壁上。

9.根据权利要求1所述的燃气轮机试验台，其特征在于，还包括进气管(6)，设置在所述第一箱体(1)内腔中，一端与所述燃气轮机的进气管道相连通，另一端呈锥形向外扩张。

10.根据权利要求9所述的燃气轮机试验台，其特征在于，所述第一箱体(1)的内腔中设有放置所述燃气轮机的燃气轮机安装架(7)，所述进气管(6)和/或所述排气管(3)放置在所述燃气轮机安装架(7)上。

11.根据权利要求1所述的燃气轮机试验台，其特征在于，还包括第二箱体(8)，所述第二箱体(8)包裹在所述第一箱体(1)的外周，其上间隔预定距离设置有第四进气口(81)和出气口(83)，所述排气管(3)穿过所述出气口(83)向外延伸，所述排气管(3)与所述出气口(83)之间的配合表面密封配合。

Images